專利名稱：一種用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及干法水泥生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來，水泥行業(yè)一直是我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)，近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，其行業(yè)規(guī)模也得以極大的擴(kuò)張，業(yè)內(nèi)企業(yè)雖經(jīng)多次兼并整合，目前仍擁有規(guī)模以上企業(yè)近3000家，水泥產(chǎn)量已連續(xù)多年位居世界首位。同時(shí)，由于水泥行業(yè)也是我國主要的高能耗、高排放產(chǎn)業(yè)，是工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能減排的重點(diǎn)和難點(diǎn)，其節(jié)能減排效果對(duì)完成我國能源消耗目標(biāo)、工業(yè)可持續(xù)發(fā)展起著舉足輕重的作用，因此，進(jìn)一步提升水泥生產(chǎn)技術(shù)、加大節(jié)能減排力度、提高資源利用率成為水泥行業(yè)的主要發(fā)展方向。干法回轉(zhuǎn)窯技術(shù)是目前主要發(fā)展的水泥生產(chǎn)技術(shù)，其具有綜合能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、環(huán)境污染相對(duì)較小的特點(diǎn)。同時(shí)，由于富氧燃燒技術(shù)一方面可使火焰溫度及黑度提高，加強(qiáng)火焰對(duì)物料的輻射傳熱能力，增強(qiáng)燃燒過程、縮短燃燒時(shí)間，另一方面也可因空氣量減少，煤燃盡程度的提高，使燃料的燃燒效率提高，達(dá)到節(jié)能降耗、減少環(huán)境污染的效果。因此，在干法回轉(zhuǎn)窯技術(shù)的基礎(chǔ)上，將其與富氧燃燒技術(shù)相結(jié)合，就成為水泥生產(chǎn)新技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要技術(shù)途徑。通常，采用干法回轉(zhuǎn)窯技術(shù)水泥生產(chǎn)過程中，運(yùn)用富氧助燃時(shí)，最常用的方式是將富氧供給回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)和分解爐系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)煤粉于回轉(zhuǎn)窯和分解爐內(nèi)的富氧燃燒。如公開號(hào)為CN102434890A，名稱為“一種為水泥回轉(zhuǎn)窯多通道燃燒器富氧助燃提供富氧氣體的方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)，公開了一種采用膜法富氧技術(shù)針對(duì)水泥回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行富氧助燃的方法，該技術(shù)方案主要是首先采用膜分離技術(shù)，自空氣中分離獲取兩種不同純度的富氧氣體；然后，將兩種不同純度的富氧氣體分別送入水泥回轉(zhuǎn)窯的多通道燃燒器的不同部位，進(jìn)行富氧助燃；其中膜分離技術(shù)采用兩級(jí)膜分離裝置的兩級(jí)分離步驟，從第二級(jí)膜分離器的滲透氣出口輸出較高純度的富氧氣體送入多通道燃燒器中心風(fēng)口 ；從滯留氣出口輸出較低純度的富氧氣體送入多通道燃燒器的軸流風(fēng)入口。但該技術(shù)方案存在以下技術(shù)缺陷首先是由于采用膜分離的方式制取富氧，由于膜分離技術(shù)本身的技術(shù)限制，所制富氧中氧含量較低，即便采用二級(jí)膜分離，也僅能獲得含氧量約40%的富氧，該富氧中的含氧量較低，難以實(shí)現(xiàn)通過與空氣混合來靈活調(diào)節(jié)其所述凈風(fēng)(中心風(fēng)、軸流風(fēng))含氧量的目的，因此只能直接送入多風(fēng)道煤粉燃燒器，難以實(shí)現(xiàn)富氧助燃的靈活調(diào)節(jié)；其次，方案中采用了多個(gè)升壓設(shè)備(增壓風(fēng)機(jī)、真空泵)，富氧的產(chǎn)生和富氧助燃過程的實(shí)現(xiàn)需要建立在較高能耗的基礎(chǔ)上；再者，由于采用膜分離制富氧并升壓送入燃燒器的方式，廢棄了原干法水泥回轉(zhuǎn)窯工藝中的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)，造成了較大的投資浪費(fèi)，不利于對(duì)原工藝的富氧燃燒改造。公開號(hào)為CN101851073A，名稱為“干法水泥孰料燒成裝備”的發(fā)明專利申請(qǐng)，公開了一種結(jié)合富氧助燃技術(shù)的干法水泥熟料燒成設(shè)備，其技術(shù)方案主要是熟料冷卻機(jī)換熱器輸出端連通三路風(fēng)管分別通入回轉(zhuǎn)窯、回轉(zhuǎn)窯用噴煤管、分解爐，富氧源的輸出富氧管輸出端分別與噴煤管的一次風(fēng)管側(cè)向聯(lián)通、與回轉(zhuǎn)窯連通，與通入分解爐的三次風(fēng)管連通、與分解爐連通。但該技術(shù)方案存在以下技術(shù)缺陷所有富氧的加入方式基本采用在原風(fēng)管的管側(cè)添加，如在原一、二次風(fēng)的風(fēng)管管側(cè)直接添加入富氧，上述方式首先需要在富氧源的輸出端添加增壓風(fēng)機(jī)，增大了投資和運(yùn)行費(fèi)用；其次管側(cè)添加的方式難以實(shí)現(xiàn)富氧與原管內(nèi)空氣的充分混合，不易保障操作的穩(wěn)定性；另外，采用熟料冷卻過程中產(chǎn)生的高溫冷卻風(fēng)加入富氧后形成高溫富氧風(fēng)，并以此高溫富氧風(fēng)作為煤粉輸送的一次風(fēng)，這一技術(shù)措施也存在較大的安全隱患。因此，綜合考慮整個(gè)干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)流程，并從降低富氧制備及供應(yīng)能耗，提高富氧燃燒技術(shù)于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)中應(yīng)用的靈活性、可調(diào)性、實(shí)用性出發(fā)，并充分利用現(xiàn)有干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)工藝中已有設(shè)備，有必要建立一種用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種與干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)中富氧助燃過程相適應(yīng)的富氧供應(yīng)工藝。本發(fā)明采用VPSA (真空變壓吸附)所制具有較高氧含量的富氧，在回轉(zhuǎn)窯和分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口前直接加入到煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)管中，具有設(shè)備投資低、運(yùn)行能耗低、富氧助燃過程更易調(diào)節(jié)，且無需改變現(xiàn)有水泥回轉(zhuǎn)窯工藝中的既有設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案如下
一種用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝，其特征在于包括以下工藝步驟空氣經(jīng)VPSA處理后，所得富氧氣體的一部分從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，作為富氧煤風(fēng)分別送至回轉(zhuǎn)窯和分解爐各自的多風(fēng)道煤粉燃燒器；同時(shí)，余下的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，作為富氧凈風(fēng)分別送至回轉(zhuǎn)窯和分解爐各自的多風(fēng)道煤粉燃燒器。所述的富氧氣體與空氣一起從煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)的吸入口吸入。所述的回轉(zhuǎn)窯和分解爐單獨(dú)使用各自的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)。所述的回轉(zhuǎn)窯和分解爐共用煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)，具有設(shè)備簡(jiǎn)單，節(jié)省投資的優(yōu)點(diǎn)。所述的經(jīng)VPSA處理后所得的富氧氣體的含氧量為22% 95%。所述的經(jīng)VPSA處理后所得的富氧氣體的壓力為表壓10 30KPa。所述的經(jīng)煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入的富氧氣體占富氧氣體總體積的25 45% ;經(jīng)凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入的富氧氣體占富氧氣體總體積的55 75%。所述的富氧煤風(fēng)的含氧量為22 95%，壓力為表壓6(Tl20KPa。所述的富氧凈風(fēng)的含氧量為22 95%，壓力為表壓3(T60KPa。所述的送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器的富氧煤風(fēng)占富氧煤風(fēng)總體積的30 50% ；所述的送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器的富氧煤風(fēng)占富氧煤風(fēng)總體積的50 70%。所述的送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器的富氧凈風(fēng)占富氧凈風(fēng)總體積的30 50% ；所述的送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器的富氧凈風(fēng)占富氧凈風(fēng)總體積的50 70%。
所述的VPSA制富氧過程采用多個(gè)吸附塔并聯(lián)，所述的吸附塔，每個(gè)吸附塔操作步驟依次包括吸附、均壓降壓、逆放、抽真空、均壓升壓、產(chǎn)品氣升壓。本發(fā)明的有益效果在于
I、本發(fā)明采用VPSA制備富氧，并將制得的富氧從回轉(zhuǎn)窯及分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)的吸入口與空氣一起被風(fēng)機(jī)吸入、混合、加壓后，從風(fēng)機(jī)出口分別作為富氧煤風(fēng)和富氧凈風(fēng)輸出并送至回轉(zhuǎn)窯和分解爐的多風(fēng)道煤粉燃燒器，這不但同時(shí)實(shí)現(xiàn)了煤風(fēng)及凈風(fēng)的富氧化，使煤粉燃燒過程得到進(jìn)一步強(qiáng)化，提高了生產(chǎn)裝置的節(jié)能降耗水平，并且充分利用原回轉(zhuǎn)窯工藝中的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)，而無需另行添加增壓設(shè)備，有效降低了設(shè)備投資與運(yùn)行費(fèi)用。2、本發(fā)明VPSA所制富氧的含氧量可在22% 95%范圍內(nèi) 靈活調(diào)節(jié)，且可通過所制富氧送至煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)的不同體積比例的調(diào)整，以及在煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)入口前靈活調(diào)配富氧與空氣在風(fēng)機(jī)中的輸入比例，從而使從風(fēng)機(jī)出口的煤風(fēng)和凈風(fēng)中的含氧量更易于調(diào)整，并最終通過多風(fēng)道煤粉燃燒器實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整和改善回轉(zhuǎn)窯及分解爐中的富氧助燃效果。3、本發(fā)明通過VPSA所制富氧的壓力較低，為10 30KPa，其可直接在風(fēng)機(jī)入口前加入到風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)管的空氣之中，這不同于現(xiàn)有技術(shù)的在風(fēng)機(jī)出風(fēng)管內(nèi)加入較高壓力富氧氣體，造成富氧的壓力與風(fēng)機(jī)出風(fēng)管內(nèi)的壓力之間過大的壓力降而引起過多的有效能損失，因而有利于富氧供應(yīng)系統(tǒng)的節(jié)能。4、本發(fā)明將VPSA所制具有較高氧含量的富氧在風(fēng)機(jī)入口前直接加入到風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)管的空氣之中，這有助于通過風(fēng)機(jī)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)件所形成的湍流使兩種氣體充分混合，形成均勻、穩(wěn)定的富氧煤風(fēng)和富氧凈風(fēng)，從而保證了回轉(zhuǎn)窯及分解爐富氧助燃過程的高穩(wěn)定性。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例I——9用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝流程圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例10用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
VPSA制富氧裝置采用多個(gè)吸附塔并聯(lián)，每個(gè)吸附塔內(nèi)自下而上依次裝填有脫水吸附齊U、脫CO2吸附劑和制氧分子篩?？諝饨?jīng)VPSA制富氧裝置處理，每個(gè)吸附塔按照吸附、均壓降壓、逆放、抽真空、均壓升壓、產(chǎn)品氣升壓的操作步驟交替進(jìn)行吸附和再生，并依次脫去水、CO2和氮?dú)?，所得富氧氣體的含氧量為32%，壓力為表壓lOKPa。如圖1，VPSA所制富氧氣體的25%從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入，作為富氧煤風(fēng)分別送至回轉(zhuǎn)窯和分解爐各自的多風(fēng)道煤粉燃燒器。其中，30%的富氧氣體通過與回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)口管相連的管道，與該風(fēng)機(jī)進(jìn)口管內(nèi)的空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入、混合并加壓后，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為23. 2%、壓力為表壓80 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器;70%的富氧氣體通過與分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)口管相連的管道，與該風(fēng)機(jī)進(jìn)口管內(nèi)的空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入、混合并加壓后，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為24. 3%、壓力為表壓80 KPa的富氧作為分解爐的煤風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器；
同時(shí)，VPSA所制余下的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入，作為富氧凈風(fēng)分別送至回轉(zhuǎn)窯和分解爐各自的多風(fēng)道煤粉燃燒器。其中，50%的富氧氣體通過與回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)口管相連的管道，與該風(fēng)機(jī)進(jìn)口管內(nèi)的空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入、混合并加壓后，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為24. 5%、壓力為表壓60KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；50%的富氧氣體通過與分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)口管相連的管道，與該風(fēng)機(jī)進(jìn)口管內(nèi)的空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入、混合并加壓后，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為23. 5%、壓力為表壓60KPa的富氧作為分解爐的凈風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。上述富氧煤風(fēng)、富氧凈風(fēng)保證了回轉(zhuǎn)窯及分解爐內(nèi)的煤粉富氧燃燒。上述多風(fēng)道煤粉燃燒器，常用的有“三通道多風(fēng)道煤粉燃燒器”和“四通道多風(fēng)道 煤粉燃燒器”。按各通道的用途分類，多通道煤粉燃燒器內(nèi)常設(shè)有“煤風(fēng)風(fēng)道”和“凈風(fēng)風(fēng)道”(含“旋流風(fēng)”、“直流風(fēng)”和“中心風(fēng)”風(fēng)道)。實(shí)施例2
與實(shí)施例I的技術(shù)方案基本相同，在此基礎(chǔ)上
如圖I，VPSA所制富氧氣體的含氧量為55%，壓力為表壓15KPa。VPSA所制富氧氣體的45%從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，50%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為27. 8%、壓力為表壓60 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；50%的富氧氣體從分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為27. 1%、壓力為表壓60KPa的富氧作為分解爐的煤風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。VPSA所制余下的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，30%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為
31.8%、壓力為表壓30KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器;70%的富氧氣體從分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為34. 9%、壓力為表壓30KPa的富氧作為分解爐的凈風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。實(shí)施例3
與實(shí)施例I的技術(shù)方案基本相同，在此基礎(chǔ)上
如圖1，VPSA所制富氧氣體的含氧量為75%，壓力為表壓18KPa。VPSA所制富氧氣體的35%從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，40%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為34. 8%、壓力為表壓120 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；60%的富氧氣體從分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為34. 8%、壓力為表壓120 KPa的富氧作為分解爐的煤風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。VPSA所制余下的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，45%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為42. 9%、壓力為表壓38 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；55%的富氧氣體從分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為42. 9%、壓力為表壓38KPa的富氧作為分解爐的凈風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。
實(shí)施例4
與實(shí)施例I的技術(shù)方案基本相同，在此基礎(chǔ)上
如圖1，VPSA所制富氧氣體的含氧量為90%，壓力為表壓15KPa。VPSA所制富氧氣體的40%從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，40%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為48. 7%、壓力為表壓90 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；60%的富氧氣體從分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為48. 7%、壓力為表壓95KPa的富氧作為分解爐的煤風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。VPSA所制余下的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，40%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為48. 5%、壓力為表壓40 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；60%的 富氧氣體從分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為48. 5%、壓力為表壓40KPa的富氧作為分解爐的凈風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。實(shí)施例5
與實(shí)施例I的技術(shù)方案基本相同，在此基礎(chǔ)上
如圖1，VPSA所制富氧氣體的含氧量為60%，壓力為表壓25KPa。VPSA所制富氧氣體的30%從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，45%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為26. 7%、壓力為表壓70 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；55%的富氧氣體從分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為26. 4%、壓力為表壓72KPa的富氧作為分解爐的煤風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。VPSA所制余下的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，35%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為
32.9%、壓力為表壓45 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；65%的富氧氣體從分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為33. 4%、壓力為表壓47KPa的富氧作為分解爐的凈風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。實(shí)施例6
與實(shí)施例I的技術(shù)方案基本相同，在此基礎(chǔ)上
如圖1，VPSA所制富氧氣體的含氧量為70%，壓力為表壓17KPa。VPSA所制富氧氣體的35%從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，38%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為52. 8%、壓力為表壓100 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；62%的富氧氣體從分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為54. 3%、壓力為表壓105 KPa的富氧作為分解爐的煤風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。VPSA所制余下的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，35%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為59. 2%、壓力為表壓51 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；65%的富氧氣體從分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為59. 6%、壓力為表壓53KPa的富氧作為分解爐的凈風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。
實(shí)施例7
與實(shí)施例I的技術(shù)方案基本相同，在此基礎(chǔ)上
如圖1，VPSA所制富氧氣體的含氧量為80%，壓力為表壓30KPa。VPSA所制富氧氣體 的43%從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，45%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為62. 7%、壓力為表壓70 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；55%的富氧氣體從分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為60. 5%、壓力為表壓72 KPa的富氧作為分解爐的煤風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。VPSA所制余下的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口單獨(dú)經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，35%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為80%、壓力為表壓40 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；65%的富氧氣體從分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為80%、壓力為表壓39 KPa的富氧作為分解爐的凈風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。實(shí)施例8
與實(shí)施例I的技術(shù)方案基本相同，在此基礎(chǔ)上
如圖1，VPSA所制富氧氣體的含氧量為95%，壓力為表壓16KPa。VPSA所制富氧氣體的45%從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口單獨(dú)經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，47%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為95%、壓力為表壓85 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；53%的富氧氣體從分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為95%、壓力為表壓89 KPa的富氧作為分解爐的煤風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。VPSA所制余下的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口單獨(dú)經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，45%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為95%、壓力為表壓45 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；55%的富氧氣體從分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為95%、壓力為表壓39 KPa的富氧作為分解爐的凈風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。實(shí)施例9
與實(shí)施例I的技術(shù)方案基本相同，在此基礎(chǔ)上
如圖1，VPSA所制富氧氣體的含氧量為22%，壓力為表壓27KPa。VPSA所制富氧氣體的39%從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口單獨(dú)經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，34%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為22%、壓力為表壓89 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；66%的富氧氣體從分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為22%、壓力為表壓87 KPa的富氧作為分解爐的煤風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。VPSA所制余下的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口單獨(dú)經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入。其中，38%的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為22%、壓力為表壓51 KPa的富氧作為回轉(zhuǎn)窯的凈風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；62%的富氧氣體從分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為22%、壓力為表壓49 KPa的富氧作為分解爐的凈風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器。
實(shí)施例10
VPSA制富氧裝置采用多個(gè)吸附塔并聯(lián)，每個(gè)吸附塔內(nèi)自下而上依次裝填有脫水吸附齊U、脫CO2吸附劑和制氧分子篩?？諝饨?jīng)VPSA制富氧裝置處理，每個(gè)吸附塔按照吸附、均壓降壓、逆放、抽真空、均壓升壓、產(chǎn)品氣升壓的操作步驟交替進(jìn)行吸附和再生，并依次脫去水、CO2和氮?dú)?，所得富氧氣體的含氧量為85%，壓力為表壓20KPa。如圖2，回轉(zhuǎn)窯和分解爐共用煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)。VPSA所制富氧氣體的37%從煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入、混合并加壓后，從煤風(fēng)風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為38. 5%、壓力為表壓75 KPa的富氧，作為富氧煤風(fēng)分別送至回轉(zhuǎn)窯和分解爐各自的多風(fēng)道煤粉燃燒器。其中，41%的富氧氣體作為回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；59%的富氧氣體作為分解爐的煤風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒 器。同時(shí)，VPSA所制余下的富氧氣體從凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口與空氣一起經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入、混合并加壓后，從風(fēng)機(jī)出口輸出含氧量為44. 2%、壓力為表壓39KPa的富氧，作為富氧凈風(fēng)分別送至回轉(zhuǎn)窯和分解爐各自的多風(fēng)道煤粉燃燒器。其中，38%的富氧氣體作為回轉(zhuǎn)窯的煤風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器；62%的富氧氣體作為分解爐的煤風(fēng)送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃
本發(fā)明將VPSA所制富氧加入到煤風(fēng)風(fēng)機(jī)及凈風(fēng)風(fēng)機(jī)的進(jìn)口空氣中，實(shí)現(xiàn)了回轉(zhuǎn)窯及分解爐的煤風(fēng)、凈風(fēng)的富氧化且含氧量易于調(diào)整，并通過多風(fēng)道煤粉燃燒器最終實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整和改善回轉(zhuǎn)窯及分解爐中的富氧助燃效果，煤粉富氧燃燒過程得到進(jìn)一步強(qiáng)化。本發(fā)明提高了水泥干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)裝置的節(jié)能降耗水平，并且充分利用了原回轉(zhuǎn)窯工藝中的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)而無需另行添加增壓設(shè)備，有效降低了現(xiàn)有水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)裝置富氧燃燒改造時(shí)的設(shè)備投資與裝置運(yùn)行費(fèi)用。
權(quán)利要求
1.一種用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝，其特征在于包括以下工藝步驟空氣經(jīng)VPSA處理后，所得富氧氣體的一部分從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，作為富氧煤風(fēng)分別送至回轉(zhuǎn)窯和分解爐各自的多風(fēng)道煤粉燃燒器；同時(shí)，余下的富氧氣體從回轉(zhuǎn)窯和分解爐的凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，作為富氧凈風(fēng)分別送至回轉(zhuǎn)窯和分解爐各自的多風(fēng)道煤粉燃燒器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝，其特征在于所述的富氧氣體與空氣一起從煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)的吸入口吸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求I——2中任意一項(xiàng)所述的一種用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)窯和分解爐單獨(dú)使用各自的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I——2中任意一項(xiàng)所述的一種用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)窯和分解爐共用煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I——2中任意一項(xiàng)所述的一種用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝，其特征在于所述的經(jīng)VPSA處理后所得的富氧氣體的含氧量為22% 95%，壓力為表壓 10 30KPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求I——2中任意一項(xiàng)所述的一種用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝，其特征在于所述的經(jīng)煤風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入的富氧氣體占富氧氣體總體積的25 45%;經(jīng)凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入的富氧氣體占富氧氣體總體積的55 75%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I——2中任意一項(xiàng)所述的一種用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝，其特征在于所述的富氧煤風(fēng)的含氧量為22 95%，壓力為表壓6(Tl20KPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求I——2中任意一項(xiàng)所述的一種用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝，其特征在于所述的富氧凈風(fēng)的含氧量為22 95%，壓力為表壓3(T60KPa。
9.根據(jù)權(quán)利要求I——2中任意一項(xiàng)所述的一種用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝，其特征在于所述的送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器的富氧煤風(fēng)占富氧煤風(fēng)總體積的30 50% ;所述的送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器的富氧煤風(fēng)占富氧煤風(fēng)總體積的50 70%。
10.根據(jù)權(quán)利要求I——2中任意一項(xiàng)所述的一種用于干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的富氧供應(yīng)工藝，其特征在于所述的送至回轉(zhuǎn)窯多風(fēng)道煤粉燃燒器的富氧凈風(fēng)占富氧凈風(fēng)總體積的30 50% ;所述的送至分解爐多風(fēng)道煤粉燃燒器的富氧凈風(fēng)占富氧凈風(fēng)總體積的50 70%。
全文摘要
本發(fā)明涉及干法水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種與干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)過程相適應(yīng)的富氧供應(yīng)工藝。本發(fā)明采用空氣經(jīng)VPSA處理后，所得的富氧氣體由回轉(zhuǎn)窯及分解爐的煤風(fēng)風(fēng)機(jī)和凈風(fēng)風(fēng)機(jī)吸入，作為富氧煤風(fēng)和富氧凈風(fēng)送至回轉(zhuǎn)窯和分解爐各自的多風(fēng)道煤粉燃燒器。該供氧流程滿足了干法回轉(zhuǎn)窯水泥熟料燒成的富氧助燃需求，且無需改變現(xiàn)有任何水泥生產(chǎn)設(shè)備，具有設(shè)備投資低、運(yùn)行能耗低、節(jié)能效益明顯的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F23L7/00GK102913939SQ20121042995
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者李東林, 郎治 申請(qǐng)人:李東林, 郎治